Построение и исследование физических моделей в программе Excel/

• 1 слайд

  Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере
  

• 2 слайд

  Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере
  1. Описательная информационная модель
  2. Формальная модель
  3. Компьютерная модель
  4. Компьютерный эксперимент
  5. Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели
  

• 3 слайд

  Описательная информационная модель
  Выделяет существенные, с точки зрения целей проводимого исследования, свойства объекта.
  

• 4 слайд

  Формальная модель
  Описательная информационная модель записывается с помощью какого-либо формального языка
  

• 5 слайд

  Компьютерная модель
  1.Создание проекта на одном из языков программирования;
  2.Построение компьютерной модели с использованием некоторого приложения, нпр, электронных таблиц.
  

• 6 слайд

  Компьютерный эксперимент
  Запуск программы на выполнение
  Построение диаграмм, графиков
  

• 7 слайд

  Визуализация
  
  Построение диаграмм, графиков
  

• 8 слайд

  Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели
  В случае отличия результатов, полученных при исследовании информационных моделей, необходимо провести корректировку модели, пока анализ результатов не покажет их соответствие изучаемому объекту.
  
  

• 9 слайд

  Описательная информационная модель
  Мячик мал по сравнению с Землей, поэтому его можно считать материальной точкой;
  Изменение высоты мячика мало, поэтому ускорение свободного падения можно считать величиной постоянной g=9.8м/с , след движение по оси Y можно считать равноускоренным;
  Скорость бросания мячика мала, поэтому сопротивлением воздуха можно пренебречь, поэтому движение по оси Х можно считать равномерным.
  
  

• 10 слайд

  Формальная модель
  Для формализации модели обозначим величины:
  Начальная скорость мячика-V0;
  Угол бросания мячика-A
  Высота стенки-H
  Расстояние до стенки-S
  
  
  

• 11 слайд

  Формальная модель
  Изобразим график движения мячика
  
  S
  H
  L
  

• 12 слайд

  Формальная модель
  Используем известные из курса физики формулы равномерного и равноускоренного движения для определения координат мячика. Дальность Х и высоту У при заданной начальной скорости и угле бросания для любого момента времени можно определить по формулам
  X=v0*cos(a)*t
  Y=v0*sin(a)*t-g*t2/2
  
  
  
  
  

• 13 слайд

  Формальная модель
  Чтобы определить, попадет ли мячик в стенку, необходимо вычислить его координату У в момент времени, когда он будет находиться на расстоянии S.Из первой формулы выражаем время, которое понадобиться мячику, чтобы преодолеть расстояние S.
  t=s/v0*cos(a)
  Подставляем это значение времени в формулу для вычисления координаты У. Получаем l высоту мячика над землей на расстоянии S.
  l=s*tg(a)-g*s2/2*v02*cos2a
  Формализуем теперь условие попадание мячика в стенку.
  0<=l<=h
  L<0 недолет
  L>h перелет
  
  

• 14 слайд

  Компьютерная модель
  2.Построение компьютерной модели с использованием электронных таблиц.
  

• 15 слайд

  Компьютерная модель
  Построение траектории движения мячика
  Вводим начальную скорость движения мячика, начальный угол бросания, время.
  

• 16 слайд

  Компьютерная модель
  Построение траектории движения мячика
  Вводим формулу определения координаты по оси Х
  

• 17 слайд

  Компьютерная модель
  Построение траектории движения мячика
  Вводим формулу определения координаты по оси Y
  

• 18 слайд

  Компьютерная модель
  Визуализируем модель
  

• 19 слайд

  Компьютерный эксперимент
  Исследуем модель и определим диапазон углов бросания, которые обеспечат попадание мячика в стенку.
  

• 20 слайд

  УДАЧИ!